KR101173928B1 - 태양전지모듈 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양전지모듈 고정장치에 관한 것으로 그 구성은 태양전지모듈의 표면이 태양을 향하도록 설치면에 대해 일정한 경사를 갖는 태양전지모듈을 고정시키기 위한 태양전지모듈 고정장치에 있어서, 상기 태양전지모듈이 슬라이딩 설치되는 고정부와, 상기 고정부에 설치된 태양전지모듈이 지지되도록 하는 지지부로 구성된 받침부재와; 상기 지지부의 하부면을 고정지지하며 태양의 각도에 따라 상기 태양전지모듈의 각도를 조절하는 회전부재와; 설치면에 대해 수직하게 설치되어 상기 회전부재를 회전 가능하게 지지하는 고정부재; 및 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 연결되어 상기 회전부재의 회전 각도를 제한하는 각도조절부재;를 포함하여 구성된다.

Description

태양전지모듈 고정장치{A FIXING APPARATUS FOR SOLAR MODULE}

본 발명은 태양전지모듈 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조를 가지고 태양전지모듈 설치 각도를 자유롭게 조절할 수 있게 하고 강한 결속력을 이용해 주변 환경으로 인한 태양전지모듈의 손상을 방지할 수 있게 하는 태양전지모듈 고정장치에 관한 것이다.

최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 아울러 지구 온난화를 방지하기 위한 기후 조약 발효에 이어 우리나라도 2013년부터 포스트 교토의 정서 국제협약에 기준한 대기오염 해소 및 이산화탄소 가스 감축 등을 위한 정부차원의 대응방안 마련이 요구되고 있다.

태양광은 지구상에서 가장 풍부하고 공해가 전혀 발생하지 않는 청정한 에너지원으로서 지구상에 공급되는 총 태양광 에너지는 초당 약 12만 테라와트(120×1015 TW)에 달한다. 이는 지구상의 인류가 사용하는 총 에너지의 10,000배에 해당되는 분량이며, 이 태양광 에너지를 활용하는 기술을 개발하는 것은 국가의 당면한 에너지 및 환경문제를 해결하는 유력한 방안이 될 것이며, 현재 태양전지에 대한 연구개발이 왕성하게 진행되고 있다.

태양전지란 광기전력 효과(Photovoltaic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서, 무공해, 자원의 무한정, 반 영구적 수명 등의 장점을 가지며, 환경 문제를 떠나서도 인류의 에너지 문제를 궁극적으로 해결할 수 있는 에너지원으로 기대되고 있다.

또한 태양전지는 그 구성 물질에 따라서 실리콘 태양전지, 박막 태양전지, 염료감응 태양전지 및 유기고분자 태양전지 등으로 구분된다.

이중 결정질 실리콘 태양전지가 전세계 태양전지의 총 생산량의 대부분을 차지하고 있으며, 광전변환효율이 다른 전지에 비해서 높고, 계속 제조단가를 낮추는 기술이 개발되고 있기 때문에 가장 대중적인 태양전지라고 할 수 있다.

이와 같은 태양전지는 일반적으로 실리콘 기판의 전면에 n형 반도체층과 후면에 p형 반도체층을 형성하여 pn 접합계면을 포함하도록 제조되며, 전면의 n형 반도체층은 에미터(emitter)로 작용하고, 조사되는 빛의 반사를 최소화시키기 위하여 반사방지막층을 도포한 후 전극을 배선한다.

이러한 태양전지판은 일반적으로 위치 고정형 방식과 위치 가변형 방식으로 구분될 수 있다.

위치 고정형 방식의 경우 지면이나 건물 등의 옥상에 태양의 일조량이 가장 많은 위치를 태양전지판이 바라보도록 설치 고정한 상태로 운영되는 방식이고, 위치 가변형 방식은 경우 위치 고정형 방식과 마찬가지로 지면이나 건물 옥상 등에 설치되나 태양전지판이 태양의 이동 방향에 따라 이동하는 하는 방식으로 운영된다.

통상 위치 가변형 방식의 경우나 위치 고정형 방식 모두 일정한 구조물 위에 태양전지판을 설치하고 이것의 위치를 가변시키거나 지면 또는 건물에 고정하는 방식이 등록특허 제10-0735129호에 개시되어 있다.

그러나 등록특허 제10-0735129호에 개시된 태양전지판은 태양전지판의 프레임에 구조체를 일일이 볼트를 이용해 체결하는 방식이어서 태양전지판을 조립하기 위해서는 상당히 많은 시간이 소요되는 단점이 있었다.

또한 종래의 경우 복잡한 설치 구조를 하고 있는 것에 비해 상대적으로 바람 등에 취약해서 강풍에 의해 태양전지판이 손상되는 문제가 자주 발생한다.

그리고 일반적인 태양전지판 구조물의 경우 그 크기에 비해 상호 연결시키는 구조가 복잡하나 그에 비해 결속이 취약하고 설치시간이 오래 걸리는 문제점이 있었으며, 태양전지판의 각도를 조절하기 위해서 구조물의 결합한 볼트를 풀 경우 별도로 지지하는 구조가 없어서 결합이 해지된 태양전지판에 의해 작업자의 안전에 영향을 주는 문제점이 있었다.

특히 계절 변화에 따라 태양의 고도가 변경되면 이에 따라 태양전모듈의 위치도 같이 변경해줘야 하는데 종래에는 엑츄에이터를 이용해 각도를 조절하기 때문에 태양전지모듈 설치 비용을 상승시키기는 원인이 되었고, 이러한 엑츄에이터의 경우 먼지, 눈, 비등과 같은 악조건에서는 원활한 동작이 이루어지지 않고 잦은 손상으로 인한 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 특성을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 간단한 구조를 가지고 태양전지모듈 설치 각도를 자유롭게 조절할 수 있게 하고 강한 결속력을 이용해 주변 환경으로 인한 태양전지모듈의 손상을 방지할 수 있게 하는 태양전지모듈 고정장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 태양전지모듈의 각도를 조절하기 위해 볼트를 조정하더라도 별도의 각도조절부재에 의해 바람 등에 의한 태양전지모듈의 유동을 방지할 수 있어 작업자가 안정적으로 작업을 수 있게 하는 태양전지모듈 고정장치를 제공함에 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 태양전지모듈의 표면이 태양을 향하도록 설치면에 대해 일정한 경사를 갖는 태양전지모듈을 고정시키기 위한 태양전지모듈 고정장치에 있어서, 상기 태양전지모듈이 슬라이딩 설치되는 고정부와, 상기 고정부에 설치된 태양전지모듈이 지지되도록 하는 지지부로 구성된 받침부재와; 상기 지지부의 하부면을 고정지지하며 태양의 각도에 따라 상기 태양전지모듈의 각도를 조절하는 회전부재와; 설치면에 대해 수직하게 설치되어 상기 회전부재를 회전 가능하게 지지하는 고정부재; 및 상기 회전부재와 상기 고정부재 사이에 연결되어 상기 회전부재의 회전 각도를 제한하는 각도조절부재;를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 고정부는 상기 태양전지모듈의 저면이 지지되도록 연장된 하부편과, 상기 하부편의 중앙 부분에서 상부 방향으로 수직하게 연장된 수직편과, 상기 수직편 상단으로부터 폭 방향으로 수평 연장되어 상기 하부편과의 사이에서 공간을 형성하며 상기 태양전지모듈의 상면을 지지하는 상부편으로 이루어진다.

또한 상기 하부편 저면에는 상기 태양전지모듈의 측면을 지지하는 지지브라켓이 볼트 결합될 수 있도록 결속공을 갖는 결속돌기가 더 형성된다.

그리고 상기 지지부는 상기 고정부 저면에서 하측으로 연장된 한쌍의 수직지지편과, 상기 수직지지편 사이를 연결하는 연결편과, 상기 수직지지편 하단에서 결속공이 형성되도록 수평 연장된 수평지지편으로 구성된다.

또한 상기 연결편은 상부연결편과 하부연결편이 수직연장편에 의해 서로 이격된 상태로 형성되며, 상기 상부연결편과 하부연결편 사이에는 케이블이 삽입되는 한쌍의 삽입공이 형성된다.

그리고 상기 고정부재는 설치면에 삽입된 콘크리트에 고정된 앵커볼트와, 상기 앵커볼트를 관통하여 설치면과 밀착지지는 지지플레이트와, 상기 지지플레이트 상면과 밀착되는 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상면에서 수직하게 연장되는 지주대로 이루어진다.

또한 상기 회전부재는 상기 받침부재의 하면에 직교하게 위치되어 상기 받침부재를 지지하는 지지대와, 상기 받침부재와 나란하도록 상기 지지대 하면부을 지지는 회전바와, 상기 회전바를 상기 고정부재 측과 브라켓을 이용해 회전 가능하게 결합하는 회전축과, 상기 각도조절부재 일측과 회전 가능하게 연결되도록 상기 회전바 선단에 위치된 연결브라켓으로 구성된다.

그리고 상기 각도조절부재는 일정한 길이를 갖는 연결바와, 상기 고정부재에 결합되어 상기 연결바를 상하 방향 안내하는 안내공이 형성된 각도조절판과, 상기 안내공 내에 위치되도록 상기 연결바 하단부에 위치되며 상기 안내공을 따라 이동하는 구동축과, 상기 구동축이 위치된 상기 연결바의 타측에 위치되어 연결브라켓에 대해 상기 연결바를 회전 가능하게 결합하는 회전축으로 이루어진다.

또한 상기 안내공은 중앙에 위치된 기준공과, 상기 기준공 하부 방향으로 연장된 하부공과, 상기 기준공 상부 방향으로 연장된 상부공과, 상기 기준공과 하부공을 연결하는 하부연결공과, 상기 기준공과 상부공을 연결하는 상부연결공으로 이루어지며, 상기 기준공, 하부공 및 상부공은 수평 방향으로 형성되고 상기 하부연결공과 상부연결공은 수직 방향으로 형성된다.

그리고 상기 상부연결공과 하부연결공은 상기 기준공, 하부공 및 상부공의 전단 또는 하단에 형성된다.

또한 상기 기준공의 하점은 상기 하부연결공의 상점보다 하측에 위치되도록 형성된다.

그리고 상기 상부연결공의 상점과 하점은 서로 단차지게 형성되되 상기 하점이 상기 상점보다 하측에 위치되도록 형성된다.

본 발명에 따른, 간단한 구조를 가지고 태양전지모듈 설치 각도를 자유롭게 조절할 수 있게 하고 강한 결속력을 이용해 주변 환경으로 인한 태양전지모듈의 손상을 방지할 수 있게 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 태양전지모듈의 각도를 조절하기 위해 볼트를 조정하더라도 별도의 각도조절부재에 의해 바람 등에 의한 태양전지모듈의 유동을 방지할 수 있어 작업자가 안정적으로 작업을 수 있게 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 태양전지모듈 고정장치를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 태양전지모듈 고정장치를 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지모듈 고정장치를 나타내는 부분 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 "A" 부분을 나타내는 확대도.
도 5는 도 4에 도시된 받침부재를 나타내는 부분 확대도.
도 6은 도 1에 도시된 "B" 부분을 나타내는 확대도.
도 7은 도 2에 도시된 "C" 부분을 나타내는 확대도.
도 8은 도 2에 도시된 "D" 부분을 나타내는 확대도.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 태양전지모듈 고정장치의 작동상태를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명에 따른 안내공의 다른 실시예를 나타내는 부분 확대도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바에 의하면 본 발명의 태양전지모듈 고정장치는, 받침부재(10), 회전부재(20), 고정부재(30) 및 각도조절부재(40)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 받침부재(10)는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 고정부(110) 및 지지부(120)를 포함하여 이루어져 있다.

상기 고정부(110)는 상기 태양전지모듈(SM)의 저면이 지지되도록 연장된 하부편(111)과, 상기 하부편(111)의 중앙 부분에서 상부 방향으로 수직하게 연장된 수직편(112)과, 상기 수직편(112) 상단으로부터 폭 방향으로 수평 연장되어 상기 하부편(111)과의 사이에서 공간(114)을 형성하며 상기 태양전지모듈의 상면을 지지하는 상부편(113)으로 이루어져 있다.

또한 상기 하부편(111) 저면에는 상기 태양전지모듈의 측면을 지지하는 지지브라켓(50)이 볼트(51) 결합될 수 있도록 결속공(115a)을 갖는 결속돌기(115)가 더 형성되어 있다.

예컨대 상기 고정부(110)는 상기 태양전지모듈(SM)을 하부편(111)과 상부편(113) 사이에 슬라이딩 삽입하여 상기 하부편과 상부편에 의해 가압 지지된 상태로 고정시킬 수 있으나 상기 하부편(111) 하부에 형성된 결속돌기(115)와 결합되는 지지브라켓(50)을 이용해 슬라이딩 삽입된 태양전지모듈 측면을 지지하도록 함으로써 결속력을 더욱 강화시키는 것이 가능해진다.

상기 지지부(120)는 상기 고정부(110) 저면에서 하측으로 연장된 한쌍의 수직지지편(121)과, 상기 수직지지편(121) 사이를 연결하는 연결편(122)과, 상기 수직지지편(121) 하단에서 결속공(126a)이 형성되도록 수평 연장된 수평지지편(126)으로 구성되어 있다.

또한 상기 연결편(122)은 상부연결편(122a)과 하부연결편(122b)이 수직연장편(123)에 의해 서로 이격된 상태로 형성되며, 상기 상부연결편(122a)과 하부연결편(122b) 사이에는 케이블이 삽입되는 한쌍의 삽입공(124)이 형성되어 있다.

상기 고정부재(30)는 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이 지면에 삽입된 콘크리트에 고정된 앵커볼트(34)와, 상기 앵커볼트(34)를 관통하여 지면과 밀착지지는 지지플레이트(31)와, 상기 지지플레이트(31) 상면과 밀착되는 베이스 플레이트(32)와, 상기 베이스 플레이트(32) 상면에서 수직하게 연장되는 지주대(33)로 이루어져 있다.

즉, 상기 고정부재(30)는 상기 받침부재(20)에 슬라이딩 삽입 고정된 태양전지모듈(SM)을 지면에 고정하기 위한 수단이다.

상기 회전부재(20)는 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 상기 받침부재(10)의 하면에 직교하게 위치되어 상기 받침부재(10)의 지지부(120)를 지지하는 "ㄷ"자 형태의 지지대(25)와, 중앙 부분에 나사공(미도시)이 관통 형성되어 있으며 볼트(28a)를 이용해 상기 지지부(120)의 결속공(126a)에 삽입 고정되는 판체 형태의 결합판(28)과, 상면 양단에 각각 고정브라켓(24)이 구비되고 상기 받침부재(10)와 나란하도록 위치된 상태에서 상기 지지대(25) 하면부와 유볼트(26)를 이용해 결합되는 회전바(23)와, 상기 회전바(23)를 상기 고정부재(30) 측과 한쌍의 브라켓(21)을 이용해 회전 가능하게 결합하는 회전축(22)과, 상기 각도조절부재(40) 일측과 회전 가능하게 연결되도록 상기 회전바(23) 선단에 위치된 연결브라켓(27)으로 구성된다.

즉, 상기 회전부재(20)는 상기 태양전지모듈(SM)이 설치된 받침부재(10)를 지지한 상태로 상기 고정부재(30)의 지주대 상단에 회전축(22)에 의해 결합되어 설치된 태양전지모듈(SM)을 태양의 각도와 일치되도록 조정할 수 있게 하는 구성이다.

여기서 상기 회전축(22)에는 도면상에 도시하고 있지는 않지만 회전바(23)를 관통하여 회전축의 회전을 수월하게 하기 위한 베어링 하우징이 구비되어 있다.

상기 각도조절부재(40)는 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이 일정한 길이를 갖는 각 형태의 연결바(43)와, 상기 고정부재(30)의 지주대(33)에 결합되며 상기 연결바(43)를 상하 방향 안내하는 안내공(42)이 형성된 각도조절판(41)과, 상기 안내공(42) 내에 위치되도록 상기 연결바(43) 하단부에 위치되며 상기 안내공(42)을 따라 이동하는 구동축(44)과, 상기 구동축(44)이 위치된 상기 연결바(43)의 타측에 위치되어 상기 연결브라켓(27)에 대해 상기 연결바(43)를 회전 가능하게 결합하는 회전축(45)으로 이루어져 있다.

또한 도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 안내공(42)은 중앙에 위치된 기준공(42a)과, 상기 기준공(42a) 하부 방향으로 연장된 하부공(42b)과, 상기 기준공(42a) 상부 방향으로 연장된 상부공(42c)과, 상기 기준공(42a)과 하부공(42b)을 연결하는 하부연결공(42e)과, 상기 기준공(42a)과 상부공(42c)을 연결하는 상부연결공(42d)으로 이루어지며, 상기 기준공(42a), 하부공(42b) 및 상부공(42c)은 수평 방향으로 형성되고 상기 하부연결공(42e)과 상부연결공(42d)은 수직 방향으로 형성되어 있다.

여기서 상기 안내공(42)은 연결되는 각각 공들의 조합이 "3" 자 형태를 하고 있다.

한편, 도 8 및 도 11에 도시된 바와 같이 상기 상부연결공(42d)과 하부연결공(42e)은 상기 기준공(42a), 하부공(42b) 및 상부공(42c)의 전단 또는 하단에 형성되어 있다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 지주대(33) 측으로 상기 상부연결공(42d)과 하부연결공(42e)이 형성될 경우 상기 기준공(42a)의 하점(P1)은 상기 하부연결공(42e)의 상점(P2)보다 하측에 위치되도록 형성되고, 상기 상부연결공(42d)의 상점(P4)과 하점(P3)은 서로 단차지게 형성되되 상기 하점(P3)이 상기 상점(P4)보다 하측에 위치되도록 형성되어 상기 회전축(22)에 의해 회전되는 상태의 태양전지모듈을 기준공, 상부공 및 하부공에 의해 회전 각도를 조절하고 조절되는 각도가 변경되지 않도록 고정시키는 역할을 하게 된다.

예컨대 상기 상점(P2,P4)과 하점(P1,P3)의 높이 자를 이용해 기준공, 상부공 측에 삽입되는 구동축이 상부연결공 또눈 하부연결공 측으로 밀쳐 이탈되는 것을 방지하게 하는 것이다.

여기서 상기 기준공(42a), 하부공(42b) 및 상부공(42c) 각각의 사이 간격(L)은 계절 변화에 따라 태양의 위상이 변경되는 위상각 범위내에서 상기 태양전지모듈(SM) 조절될 수 있는 정도의 간격을 갖는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서는 상기 안내공(42)이 기준공, 하부공 및 상부공으로 구성된 3단 형태를 하고 있지만 필요에 따라 다수개로 분할된 형태를 갖는 것은 주지사실이다.

반대로, 도 11에 도시된 바와 같이 상부연결공과 하부연결공의 위치를 상기 지주대를 기준으로 외측에 위치되게 할 경우 밀림에 의해 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편 본 발명에서는 상기 안내공에 삽입되는 구동축을 상기 각도조절판에 고정시킬 수 있는 구성을 도시하고 있지는 않지만 안내공으로부터 구동축이 이탈되는 것을 방지하기 위한 스토퍼(미도시)를 구비할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 설치상태를 설명한다.

먼저 상기 앵커볼트(34)의 상부(나사가 형성된 부분)가 콘크리트 상부로 돌출되도록 4개의 앵커볼트(34)를 거푸집을 이용해 콘크리트(미도시)에 매설한 후 형성된 콘크리트를 지면에 일정한 간격으로 매설한다.

다음으로 상기 지지플레이트(31) 상부면 중앙 부분에 수직하게 위치되도록 일정한 길이를 갖는 지주대(33)를 용접하여 고정시키고 개구공(미도시)이 형성된 한쌍의 브라켓(21)을 상기 지주대(33) 상단에 용접하여 개구공이 서로 마주보도록 한다.

다음으로 한쌍의 브라켓(21) 사이에 위치되도록 중단에 개구공(미도시)이 형성된 부분을 상기 브라켓(21)의 개구공과 일치시킨 후 개구공 측에 회전축(22)을 삽입하여 상기 회전축에 의해 상기 회전바가 회전될 수 있게 한다. 이때 상기 회전바에는 회전을 수월하게 하기 위한 베어링 하우징이 미리 구비되어 있으므로 상기 회전축은 실질적으로 상기 베어링 하우징에 결합되는 것이다.

다음으로 상기 지지대(25) 일측에 구비된 연결브라켓(27)의 구멍(미도시)과 일칙되도록 상기 연결바(42) 일측을 위치시킨 후 회전축(45)을 이용해 상기 구멍과 결합시킨 후 상기 연결바(42) 타측을 상기 지주대(25)에 설치된 상기 각도조절판(41)의 안내공(42) 내에 위치되도록 상기 구동축(44)을 이용해 결합시켜 상기 연결바(43) 상단은 상기 연결브라켓(27)에 회전 가능하게 지지되고, 하단은 상기 각도조절판(41)의 안내공(42) 내에서 지지된 상태로 상기 회전바(23)가 일정한 각도를 유지하게 한다.

다음으로 상기 회전바(23)와 직교되도록 상부 양단에 설치된 고정브라켓(24) 위에 상기 지지대(25)를 안착시킨 후 상기 지지대(25)를 상부로부터 경유하여 상기 고정브라켓(24)을 관통되도록 상기 유볼트(26)를 결합시킨 후 상기 유볼트(26)를 너트를 이용해 조여 상기 고정브라켓(24)에 상기 지지대(25)가 결속될 수 있게 한다.

다음으로 상기 받침부재(10)가 상기 지지대(25)와 직교되도록 상기 지지대(25) 상면에 지지부(120) 저면을 안착시킨다. 이때 상기 받침부재(10)는 상기 지지대(25) 상면에 다수개가 등간격 위치되며 상기 받침부재 간의 사이 간격은 상기 받침부재의 고정부에 슬라이딩 삽입되는 태양전지모듈의 크기와 대응된다.

등간격 위치된 상기 받침부재(10)는 지지부(120)의 결속공(126a)에 결합판(28)이 삽입된 상태이며 상기 지지대(25) 상부면에는 상기 받침부재의 간격과 대응되는 간격으로 구멍(미도시)이 형성된 상태여서 상기 지지대(25) 하부로부터 상기 구멍을 경유하여 상기 결합판(28)에 볼트(28a)를 나사 결합하여 볼트(28a)와 결합판(28) 간의 결속력에 의해 상기 지지부(120) 측이 상기 회전바(23)에 밀착 고정될 수 있게 한다.

다음으로 상기 고정부(110)의 하부편(111)과 상부편(113) 사이에 형성된 공간(114)에 상기 태양전지모듈(SM)을 슬라이딩 삽입하여 상기 하부편(111)과 상부편(113)에 의해 상기 태양전지모듈의 상면과 하면이 지지될 수 있게 한다.

이와 같이 결합된 태양전지모듈은 상기 고정부의 상부편 및 하부편에 의해 밀착된 상태를 유지하기 때문에 태양전지모듈을 받침부재에 고정시키기 위한 별도의 수단이 불필요하므로 태양전지모듈의 설치 시간을 단축할 수 있게 된다.

또한 설치된 태양전지모듈은 상기 받침부재에 형성된 삽입공(124)을 따라 삽입된 케이블(CB)와 연결된다. 여기서 상기 삽입공(124)은 케이블이 외부에 노출되어 손상되는 것을 방지하기 위한 구성이며, 본 발명에서는 케이블의 설치를 위해 이용되는 것으로 설명하고 있지만 상기 지지대와 받침부재의 결속을 강화시키기 위해 별도의 브라켓(미도시)을 이용해 상호 결합시 이용하는 것도 가능하다.

한편 상기 고정부(110)의 하부편(111)에는 결속공(115a)이 형성된 결속돌기(115)가 형성되어 있어서 "T"자 형태의 지지브라켓(50)을 결합된 태양전지모듈 측면과 밀착시킨 후 상기 지지브라켓(50)을 관통하는 볼트51)를 상기 결속공(115a)과 결합되게 함으로서 삽입된 상태의 태양전지모듈을 더욱 강력하게 결속할 수 있게 하는 것이 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 태양의 위치에 따른 태양전지모듈의 각도조절 상태를 설명한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바에 의하면, 최초 상기 연결바(43)는 구동축(44)에 의해 기준공(42a)에 안착된 상태로 상기 태양전지모듈(SM)이 기본적인 각도를 형성하기 된다. 이때 형성된 각도는 통상 30~50° 사이를 형성하게 되는 것이 바람직하다.

이는 일반적으로 계절 변화와 상관없이 태양전지모듈이 태양으로부터 태양광을 가장 잘 흡수할 수 있는 각도이기 때문이다.

이 상태에서 계절 변화에 따라 태양의 위상각도가 변경되면 이에 맞추어 상기 태양전지모듈(SM)의 각도를 변경하게 되는데, 작업자는 태양전지모듈(SM)의 하단을 잡고 안내공(42) 상의 상부 또는 하부 방향의 원하는 방향으로 들거나 누르면 상기 회전축(22)을 기준으로 회전바(23)가 회전하여 상기 회전바(23) 일측에 연결된 연결바(43)가 회전축(45)을 중심으로 회전하며 상기 안내공(42)의 기준공(42a)에 위치된 상태의 구동축(44)이 작업자가 이동시키고자 하는 방향으로 안내되며 태양전지모듈 각도를 조절한다.

예컨대 작업자 태양전지모듈(SM)의 각도를 최초 각도보다 큰 경사를 갖도록 위치시킬 경우 태양전지모듈(SM)을 하측 방향으로 누르게 되고 눌린 태양전지모듈은 상기 연결바(43)에 의해 상기 각도조절판(41)의 안내공(42)에 삽입된 상태로 지지되어 있기 때문에 작업자의 눌림 동작과 동시에 안내공(42)의 기준공(42a)으로부터 구동축(43)이 이탈하며 상부연결공(42d)을 따라 안내되어 상부공(42c)에 안착 고정된다.

이때, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 상부공(42c)의 하점(P3)과 상부연결공(42d)의 상점(P4)이 서로 단차진 형태를 하고 있어서 상부공(42c)에 삽입된 상태의 구동축(44)이 단차진 상부공(42c)의 하점(P3) 측에 걸려 지지된 상태를 유지하게 되어 결과적으로 상기 태양전지모듈의 조절된 각도를 유지하게 된다.

반대로 작업자가 태양전지모듈(SM)의 각도를 최초 각도보다 완만하게 위치시킬 경우 작업자가 태양전지모듈(SM)을 잡은 상태로 상부 방향으로 들어올리면 상기 회전축(22)을 기준으로 회전바(23)가 회전하여 상기 회전바(23) 일측과 연결된 연결바(43)가 회전축(45)에 의해 회전하며 상기 기준공(42a)에 위치되어 있던 구동축(44)이 상기 기준공(42a)으로부터 이탈하여 하부연결공(42e)을 따라 안내되며 하부공(42b) 측으로 이동하게 된다.

여기서 상기 구동축(44)은 안내공을 따라 이동시 수월하게 이동할 수 있도록 베어링이 내설되어 있을 수도 있다.

이와 같은 동작은 상기 회전바(23)에 연결바(43)가 항시 회전 가능하게 연결되어 있고 회전축(45)을 기준으로 하단부가 자중에 의해 항시 하측 방향을 향하고 있기 때문에 태양전지모듈을 작업자가 상하 방향 이동하는 것만으로도 구동축이 안내공 내에서 안내되며 동작하는 것이 가능하게 되는 것이다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나, 이는 본 발명의 기술적 내용에 대한 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아니다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

10 : 받침부재 110 : 고정부
111 : 하부편 112 : 수직편
113 : 상부편 114 : 공간
115 : 결속돌기 120 : 지지부
121 : 수직지지편 122 : 연결편
125 : 개구공 124 : 삽입공
123 : 수직연장편 126 : 수평지지편
20 : 회전부재 21 : 브라켓
22 : 회전축 23 : 회전바
24 : 고정브라켓 25 : 지지대
26 : 유볼트 27 : 연결브라켓
30 : 고정부재 31 : 지지플레이트
32 : 베이스 플레이트 33 : 지주대
40 : 각도조절부재 41 : 각도조절판
42 : 안내공 43 : 연결바
44 : 구동축 45 : 회전축
50 : 지지브라켓

Claims (12)

1. 태양전지모듈의 표면이 태양을 향하도록 설치면에 대해 일정한 경사를 갖는 태양전지모듈을 고정시키기 위한 태양전지모듈 고정장치에 있어서,
   상기 태양전지모듈이 슬라이딩 설치되는 고정부(110)와, 상기 고정부(110)에 설치된 태양전지모듈이 지지되도록 하는 지지부(120)로 구성된 받침부재(10)와;
   상기 지지부(120)의 하부면을 고정지지하며 태양의 각도에 따라 상기 태양전지모듈의 각도를 조절하는 회전부재(20)와;
   설치면에 대해 수직하게 설치되어 상기 회전부재(20)를 회전 가능하게 지지하는 고정부재(30); 및
   상기 회전부재(20)와 상기 고정부재(30) 사이에 연결되어 상기 회전부재(20)의 회전 각도를 제한하는 각도조절부재(40);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정부(110)는 상기 태양전지모듈의 저면이 지지되도록 연장된 하부편(111)과, 상기 하부편(111)의 중앙 부분에서 상부 방향으로 수직하게 연장된 수직편(112)과, 상기 수직편(112) 상단으로부터 폭 방향으로 수평 연장되어 상기 하부편(111)과의 사이에서 공간(114)을 형성하며 상기 태양전지모듈의 상면을 지지하는 상부편(113)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 하부편(111) 저면에는 상기 태양전지모듈의 측면을 지지하는 지지브라켓(50)이 볼트 결합될 수 있도록 결속공(115a)을 갖는 결속돌기(115)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 지지부(120)는 상기 고정부(110) 저면에서 하측으로 연장된 한쌍의 수직지지편(121)과, 상기 수직지지편(121) 사이를 연결하는 연결편(122)과, 상기 수직지지편(121) 하단에서 결속공(126a)이 형성되도록 수평 연장된 수평지지편(126)으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 연결편(122)은 상부연결편(122a)과 하부연결편(122b)이 수직연장편(123)에 의해 서로 이격된 상태로 형성되며, 상기 상부연결편(122a)과 하부연결편(122b) 사이에는 케이블이 삽입되는 한쌍의 삽입공(124)이 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정부재(30)는 설치면에 삽입된 콘크리트에 고정된 앵커볼트(34)와, 상기 앵커볼트(34)를 관통하여 설치면과 밀착지지는 지지플레이트(31)와, 상기 지지플레이트(31) 상면과 밀착되는 베이스 플레이트(32)와, 상기 베이스 플레이트(32) 상면에서 수직하게 연장되는 지주대(33)로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전부재(20)는 상기 받침부재(10)의 하면에 직교하게 위치되어 상기 받침부재(10)를 지지하는 지지대(25)와, 상기 받침부재(10)와 나란하도록 상기 지지대(25) 하면부을 지지는 회전바(23)와, 상기 회전바(23)를 상기 고정부재(30) 측과 브라켓(21)을 이용해 회전 가능하게 결합하는 회전축(22)과, 상기 각도조절부재(40) 일측과 회전 가능하게 연결되도록 상기 회전바(23) 선단에 위치된 연결브라켓(27)으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 각도조절부재(40)는 일정한 길이를 갖는 연결바(43)와, 상기 고정부재(30)에 결합되어 상기 연결바(43)를 상하 방향 안내하는 안내공(42)이 형성된 각도조절판(41)과, 상기 안내공(42) 내에 위치되도록 상기 연결바(43) 하단부에 위치되며 상기 안내공(42)을 따라 이동하는 구동축(44)과, 상기 구동축(44)이 위치된 상기 연결바(43)의 타측에 위치되어 연결브라켓(27)에 대해 상기 연결바(43)를 회전 가능하게 결합하는 회전축(45)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 안내공(42)은 중앙에 위치된 기준공(42a)과, 상기 기준공(42a) 하부 방향으로 연장된 하부공(42b)과, 상기 기준공(42a) 상부 방향으로 연장된 상부공(42c)과, 상기 기준공(42a)과 하부공(42b)을 연결하는 하부연결공(42e)과, 상기 기준공(42a)과 상부공(42c)을 연결하는 상부연결공(42d)으로 이루어지며, 상기 기준공(42a), 하부공(42b) 및 상부공(42c)은 수평 방향으로 형성되고 상기 하부연결공(42e)과 상부연결공(42d)은 수직 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 상부연결공(42d)과 하부연결공(42e)은 상기 기준공(42a), 하부공(42b) 및 상부공(42c)의 전단 또는 하단에 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 기준공(42a)의 하점(P1)은 상기 하부연결공(42e)의 상점(P2)보다 하측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.
12. 제9항에 있어서,
    상기 상부연결공(42d)의 상점(P4)과 하점(P3)은 서로 단차지게 형성되되 상기 하점(P3)이 상기 상점(P4)보다 하측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 태양전지모듈 고정장치.

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